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最近，由15族元素(pnictogens)組成的層狀二維(2D)半導(dǎo)體材料在各種應(yīng)用中被證明是有效的光催化劑。然而，對其催化性能的研究卻很少受到關(guān)注，甚至目前還沒有鉍光催化應(yīng)用的例子。

基于此，科奇大學(xué)Onder Metin和洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院Murat K?l??等通過使用表面活性劑輔助化學(xué)還原氯化鉍(III)的新方法，合成的塊體Bi成功被剝離而制備少層鉍納米片。

所得鉍納米片分散在DMSO溶劑中用作光氧化還原催化劑，用于雜芳烴(如呋喃、噻吩、吡咯以及更重要的苯與芳基重氮鹽)的C-H芳基化，可以在各種反應(yīng)條件下操作，包括室內(nèi)光照、黑暗、室外和低溫，用于(雜)芳烴的光氧化還原C-H芳基化，具有高產(chǎn)率。所提出的鉍催化光氧化還原C-H芳基化方案在廣泛的(雜)芳烴底物范圍內(nèi)有效地工作，其中芳基重氮鹽帶有吸電子和給電子基團(tuán)。

總之，在室溫、光照或黑暗條件下，鉍在反應(yīng)中都表現(xiàn)出很高的催化活性。此外，DFT研究表明，部分電荷從鉍轉(zhuǎn)移到表面吸附的基材上。鉍的結(jié)構(gòu)特征與所研究的C-H芳基化反應(yīng)中有趣的光氧化還原活性一致。

鉍不需要光源和溫度無關(guān)的光催化能力是光氧化還原C-H功能化的第一個(gè)例子，因此具有開辟有機(jī)合成新途徑的巨大潛力。此外，這項(xiàng)研究還可以擴(kuò)大鉍潛在的光催化應(yīng)用范圍。

Bismuthene as a Versatile Photocatalyst Operating under Variable Conditions for the Photoredox C-H Bond Functionalization. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI:10.1016/j.apcatb.2021.120957

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Appl. Catal. B.: 二維鉍催化劑用于光催化C-H鍵功能化

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